基本介紹
- 中文名：日冕雨
- 類別：天體物理學
信息簡介,現象,爆發,形成原理,
信息簡介
“日冕雨”(Coronal rain)由覆蓋數千公里的稠密圓塊狀物質構成，這種物質又由相對冷(數萬或數十萬攝氏度)的氣體組成，它們以每秒超過100公里的速度從外層大氣紛紛灑向太陽表面。美國宇航局下屬戈達德太空飛行中心科學家茱迪·卡爾潘(Judy Karpen)說：“這些圓塊狀物質如細雨一般不斷從高處落到低處。”
日冕雨其實是電漿“雨滴”墜落在太陽表面，讓墜落點發出明亮的閃光。日冕雨長久以來就是一個謎。電漿最終墜落太陽表面並不令人感到吃驚，太陽畢竟擁有強大的引力。真正的謎團是日冕雨為何緩慢墜落。
日冕雨溫度相對較低，只有6萬開。下落時，“雨滴”在一定程度上受到下方更熱物質墊的支撐，後者的溫度在100萬開到220萬開之間。
現象
爆發
2010年4月，美國國家航空航天局（NASA）的太陽動力學觀測衛星（SDO）觀察到了近年來最強烈的太陽爆發，記錄下的場景不僅壯觀，還能解決太陽物理學領域長久以來一直存在的一個問題。
爆發
數十億噸的磁化電漿噴向太空，爆炸的碎片又跌回太陽表面，此次觀測得到了精確的數據。天文學家之前也觀察過太陽爆發，但規模一般沒有這么大，細節也沒有這么多。研究小組成員表示，SDO此次觀測的空間、溫度、光譜解析度都是其他望遠鏡不可比擬的。
日冕雨噴發後又落回太陽表面這不奇怪，太陽的引力非常強，但是回落的過程相對來說是比較慢的，這一點一直令研究人員迷惑不解，太陽引力按說應該能讓日冕雨回落得更快才對。SDO此次的研究，第一次為這個問題提供了答案。
研究者表示，日冕雨回落時受到了熱氣“墊子”的支撐，之前的研究中觀測不到這種現象，但它確實存在。SDO的獨特能力是溫度採樣，它配備有稱為大氣成像組件（Atmospheric Imaging Assembly, AIA）的一組紫外線望遠鏡，能夠遠距離測量太陽大氣中的氣體溫度。日冕雨相對來說溫度較低，“只有”6萬開爾文，當日冕雨回落時，會部分地被下層溫度更高（100萬~220萬開爾文）的物質緩衝。
爆發
形成原理
據英國《新科學家》雜誌報導，太陽外層大氣的溫度達百萬度，應該是最不可能有雨出現的地方，研究表明，雨的確以某種形式在那裡存在，這或許可以解釋太陽外層大氣(即日冕)溫度遠比太陽表面高的原因。
電腦模擬結果表明，日冕雨是使日冕溫度如此之高的原因。在此之前，科學家提出了兩種理論來解釋這種現象。一種理論認為，大氣低層中稱為納米耀斑(nanoflare)的小規模爆發不斷使日冕溫度升高，促使氣體升高流入日冕，在那裡釋放能量。另一種理論認為，日冕的熱能是由經過日冕的磁波積聚而成。
日本京都大學的派屈克·安托林(Patrick Antolin)和柴田一成(Kazunari Shibata)在對兩個過程進行模擬時，發現由納米耀斑從下方加熱的氣體冷卻並高度凝結生成雨，而磁波會使高空的氣體溫度過高，根本無法凝結。歐洲航天局駐戈達德太空飛行中心的科學家丹尼爾·穆勒說：“整個過程有點像雨滴不斷凝結。”他表示，氣體“像沸騰的熱水蒸發形成的氣流一樣緩緩升空，接著溫度降下來，一旦變得密集起來，它們會形成這些圓塊狀外形。”
